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原子能科学技术
原子能科学技术

万钢

月刊

1000-6931

yzk@ciae.ac.cn

010-69358024

102413

北京市275-65信箱

原子能科学技术/Journal Atomic Energy Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊由中国原子能科学研究院主办，1959年创刊，国内外公开发行，全国性学术与技术兼顾的原子能类核心期刊，先后被美国工程信息公司《EI Compendex》数据库、美国化学文摘《CA》、日本《科学技术文献速报》、《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊（光盘版）》、《方正Apabi电子期刊》、《中国科技期刊数据库》、《CEPS中文电子期刊服务》等收录，并已入网“万方数据——数字化期刊群”。主要刊登核科学技术方面具有创造性的科技成果，旨在促进核科学与技术方面的交流、核技术与其它科学技术间的交叉渗透，推动核科技在国民经济方面的应用。
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    放电等离子烧结Al基金属氧化物弥散芯块致密化过程研究

    李叶凡陶柯宇钟轶强朱桐宇...
    104-109页
    查看更多>>摘要：高密度Al-超铀核素氧化物弥散芯块制备是实现锎-252生产的重要环节。通过对Al-Nd2O3弥散芯块在放电等离子烧结过程中的收缩曲线及其变化率、密度、微观组织、物相表征分析，模拟研究了放电等离子烧结Al-超铀核素氧化物弥散芯块的致密化过程。研究结果表明，放电等离子烧结能够实现Al-超铀核素氧化物弥散芯块快速、高效致密化，在烧结压力为50 MPa、保温时间为5 min、温度为580℃的条件下，Al-Nd2O3弥散芯块相对密度可达到98。5％，粉体之间达到原子级别紧密结合，且界面之间无其他相产生。Al、O元素在Al-Nd2O3微观界面间发生了一定的扩散行为，而Nd元素由于其原子序数、原子半径较大，扩散较为困难。O元素在Al基体中有一定的溶解度，在一定程度上阻碍了Al-Nd2O3中间相的形成，提高了Al-Nd2O3弥散芯块界面间的稳定性。

    放电等离子烧结高密度弥散芯块致密化

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    BCC Fe中P晶界偏析对拉伸变形行为影响的分子动力学研究

    陈梦瑶贺新福毛文略赵永鹏...
    110-120页
    查看更多>>摘要：晶界是金属材料中重要的微观结构，并且晶界上的位错形核对材料变形起着至关重要的作用。本文通过分子动力学模拟研究了BCC Fe中对称倾侧晶界的位错形核机制和孪晶机制，分析了P的晶界偏析对位错变形行为的影响机理。对于(111)晶界体系，位错形核扩展主导拉伸变形行为。而对于(112)孪晶界体系，拉伸变形主要是由孪晶主导，体系发生BCC-FCC相变。针对5个对称倾侧晶界(旋转角为30°～160°)体系，在不同温度下(300 K和600 K)施加拉伸载荷，结果表明位错形核受晶界类型和温度影响。与300K相比，600K下体系强度降低，促进位错形核。同时，从原子微观结构、体系能量两个角度，研究P的晶界偏析对位错形核的影响机理。本文提供了晶界位错形核的原子机制，有助于理解P在BCC Fe中的偏析对晶界变形行为和力学性能的影响。

    磷偏析BCCFe拉伸变形行为

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    基于贝叶斯优化的Mo基合金高温强度影响分析

    包佳明白冰柯艺璇高进...
    121-130页
    查看更多>>摘要：Mo基合金作为先进核反应堆的包壳等堆芯结构材料的候选材料，其高温抗拉强度仍是制约其在先进核反应堆领域应用的瓶颈之一。本文通过收集Mo基合金的成分及抗拉强度等数据，并对数据进行相关性分析及重要属性的筛选，采用贝叶斯优化卷积神经网络的回归模型，构建了Ti、Zr、C、N等关键成分与Mo基合金抗拉强度的关联性，获得针对Mo基合金高温抗拉强度的性能预测。结合相关性分析以及建模预测分析得出:Ti、Zr、Re、La2O3有利于Mo基合金高温抗拉强度的提升;N和Si不利于Mo基合金高温抗拉强度的提升。后续通过分析双元素或者三元素组合共同影响抗拉强度变化，可以得出在特定温度条件下，Mo基合金抗拉强度达到一定范围的成分设计方案。

    Mo基合金贝叶斯优化力学性能材料设计

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    无润滑电磁轴承保护轴承跌落过程摩擦发热分析

    刘兴男陈国辉王茗萁时振刚...
    131-140页
    查看更多>>摘要：为在设计阶段预测电磁轴承保护轴承的寿命，计算跌落过程中保护轴承的发热功率非常重要。很多场合下保护轴承无润滑或只有固体润滑，因此选择局部法，重点分析球与滚道之间的滚动弹性滞后、球自旋、差动滑动等机制引起的发热，推导了差动滑动发热功率解析公式。开展实际电磁轴承高速电机无制动自由跌落实验，实测轴心轨迹和保护轴承冲击力，利用实验数据计算了保护轴承发热功率，并与实测转子动能变化率对比。研究发现，在确定了保护轴承安装预紧力情况下，局部法计算的保护轴承发热功率与转子动能变化率在量级上相当，证明了理论计算可行性;球自旋发热最多，其次是球与滚道差动滑动发热，两者之和占总发热的主要部分，球与滚道弹性滞后发热较少。

    电磁轴承保护轴承转子跌落摩擦发热摩擦力矩

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    基于经验模态分解和随机森林的阀门泄漏模式识别方法

    者娜刘诗文何攀郑华...
    141-148页
    查看更多>>摘要：作为核电站的一类关键设备，阀门泄漏会给系统安全、稳定运行造成影响。利用声发射技术识别阀门泄漏，区分出内、外两种不同泄漏模式有助于后续针对性维修，对维修经济性提升具有重要意义。针对上述问题，本文提出了一种基于经验模态分解(EMD)和随机森林的阀门泄漏模式识别方法。首先，对泄漏声发射信号进行EMD处理以获得处于不同频段的分量信号;其次，对各分量信号进行傅里叶变换获取其频谱，并从频谱中提取谱能量比作为特征;最后，基于随机森林算法建立智能识别模型以实现内漏和外漏的自动识别。利用试验数据对方法进行了验证，结果表明，该方法提取的谱能量比特征能够量化内漏、外漏两种模式下声发射信号频谱差异，建立的基于随机森林的模型能够有效实现两种泄漏模式的识别。

    阀门泄漏模式EMD随机森林谱能量比

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    润滑油剪切流动对发电机不稳定振动影响分析

    李振杨建刚陈慧慧何明圆...
    149-156页
    查看更多>>摘要：为研究核电站发电机组上发生的不稳定振动现象，建立了考虑润滑油剪切流动热效应的转子动力学分析模型。采用一维能量平衡方程求解润滑油在轴承微小间隙内流动引发的轴颈温差，将温差产生的等效热弯矩作用于转轴上，得到了发电机组转子弯曲变形。采用有限元法建立了弯曲转子在不平衡力激励下的动力学模型。研究结果表明，轴承间隙内润滑油剪切流动会导致轴颈截面出现温差。在核电机组轴承参数合理范围内，温差会达到10℃，其对振动的影响相当于发电机转轴上G2。5级不平衡量的影响。剪切流动产生旋转性不平衡量，导致振动波动。其对振动的影响和润滑油黏度、轴承间隙、偏心率和不平衡力等因素有关。减小润滑油黏度、增大轴承间隙、减小偏心率和不平衡量可以减小不稳定振动。开展了调节润滑油温工程验证试验，试验结果表明提高润滑油温以减小润滑油黏度，有助于减小不稳定振动，计算分析结果与工程实践结果一致。本研究建立的模型能够用于核电站发电机组不稳定振动分析。

    轴承热弯曲发电机温度梯度剪切流动

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    基于VSLAM的三维γ剂量率场快速测量方法研究

    李会樊清李华刘立业...
    157-166页
    查看更多>>摘要：针对核设施现场及数字化辐射防护系统对Y辐射场信息快速获取的需求，本文采用实时定位与地图构建技术(SLAM)结合γ剂量探测技术，解决室内场景高效测量γ剂量率辐射场并与数字化系统兼容的问题。根据场景传感器的特点，基于三色深度图像(红、绿、蓝色和深度，RGBD)相机研究视觉SLAM(VSLAM)算法和辐射测量数据同步与定位方法;建立了一套基于VSLAM的γ剂量率测量装置，测试了场景点云质量、轨迹定位精度和Y剂量率模块性能;选择某核设施现场进行实验，分析了测量效率、定位准确性和数字化系统兼容能力。结果表明，建立的VSLAM γ剂量率测量方法及相应装置，测量效率高、定位准确，且现场应用良好、数字化系统兼容，具有较广阔的应用前景。

    视觉SLAMγ剂量率三维辐射场测绘数字化系统

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    应用型电子直线加速器用C波段大功率速调管研究与开发

    杨誉杨京鹤王常强刘秀莹...
    167-173页
    查看更多>>摘要：为满足C波段应用型直线加速器功率源要求，研制了一支C波段大功率速调管。通过对电子枪结构模拟计算并利用正反向组合式聚焦线圈调整过渡区磁场，完成了电子光学系统设计，电子注通过率达到100％，电子注波动率为4。8％。综合应用一维至三维计算程序对注-波互作用段开展参数优化及PIC仿真，最终确定了6个谐振腔的速调管方案。腔体加工冷测调配后焊接形成整管，并开展了高功率测试，在电子注电压为115kV、电流为79。6 A条件下，馈入频率为5 712 MHz、功率为100 W的信号时，该速调管可输出的峰值功率为3。52 MW，增益为45。5 dB，效率为38。5％，达到了预期研制目标。

    C波段速调管直线加速器

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    中国环流三号聚变加料超声分子束注入系统有效距离研究

    肖国梁陈程远刘生晖殷娇...
    174-181页
    查看更多>>摘要：中国自主研发的超声分子束注入技术在国际聚变装置中广泛应用，其中有效距离(即注入器出口至第1马赫盘的距离)是关键设计指标，尤其需保证此距离大于注入器至等离子体边界间的距离。本文针对中国环流三号(HL-3 Tokamak)的超声分子束系统进行了有效距离的深入研究。仿真结果显示，实际运行条件下，影响有效距离的关键因素是气源压力。模拟揭示了有效距离与气源压力间存在1/2幂指数关系，与常规超声分子束束流的定标规律相符，但在高压力比条件下，原定标关系可能低估有效距离。通过修正后的定标关系，研究表明中国环流三号装置中超声分子束系统的有效距离即使在小气源压力9×104Pa下也能满足注入器至等离子体边界距离的要求。

    超声分子束注入有效距离中国环流三号聚变加料

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    松辽盆地乾安地区上白垩统四方台组天文旋回识别及对铀矿化砂岩沉积时代的限定

    王君贤李子颖邢作昌刘军港...
    182-190页
    查看更多>>摘要：旋回地层学广泛应用于高精度层序地层格架和天文年代标尺的建立，是沉积学量化研究的重要领域。本文对松辽盆地乾安地区上白垩统四方台组自然伽马测井数据进行了详细的旋回地层学分析。频谱分析结果显示，四方台组具有40。2、10。6～13。1、3。6～3。8、1。79～2。4 m的沉积旋回，旋回周期之比近似晚白垩世天文轨道周期之比20∶5∶2∶1，对应沉积旋回周期依次为405 ka长偏心率、约106 ka短偏心率、约38 ka斜率和约21 ka岁差。相关系数法(COCO)统计检验结果显示，四方台组地层沉积速率约为9。78 cm/ka，与该天文周期相吻合。对应于405 kyr长偏心率周期的沉积旋回进行滤波，识别出8个沉积旋回，利用405 kyr长偏心率周期对GR数据序列进行天文调谐进而建立浮动天文年代标尺，获得四方台组的沉积持续时间为3。23 Myr。以盆地北部松科-1井白垩纪明水组和四方台组年代地层格架为参考，确定了研究区含铀砂体的沉积时限，乾安地区铀矿化砂岩发育在四方台组下部，砂体沉积时限约为((75。36～76。09)±0。40)Ma。研究结果表明，旋回地层学分析可以有效应用于砂岩型铀矿勘探层系，并可准确圈定含铀矿砂岩层系沉积时限，是区域目的层系识别与对比、勘探靶区圈定的有效手段。

    松辽盆地四方台组旋回地层年代标尺砂岩型铀矿

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